JPH0672969B2 - 光信号伝送装置 - Google Patents
光信号伝送装置Info
- Publication number
- JPH0672969B2 JPH0672969B2 JP62052523A JP5252387A JPH0672969B2 JP H0672969 B2 JPH0672969 B2 JP H0672969B2 JP 62052523 A JP62052523 A JP 62052523A JP 5252387 A JP5252387 A JP 5252387A JP H0672969 B2 JPH0672969 B2 JP H0672969B2
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- Japan
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- fiber
- transmission
- optical
- light
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ファイバ通信に用いられるものであり、特
に、アナログ信号伝送用に適した光信号伝送システムに
関する。
に、アナログ信号伝送用に適した光信号伝送システムに
関する。
従来の技術 従来、LDを光源とし、光ファイバを伝送路として用いる
光ファイバ伝送では、ファイバ端面で発生する反射光
や、モード間の干渉により発生するモーダルノイズ、モ
ーダル歪などの問題があり、良好な信号伝送を行うため
の障害となっていた。この障害の内、モーダルノイズや
歪などに関してはシングルモードファイバ（以下、SM
F）の使用が有効である。
光ファイバ伝送では、ファイバ端面で発生する反射光
や、モード間の干渉により発生するモーダルノイズ、モ
ーダル歪などの問題があり、良好な信号伝送を行うため
の障害となっていた。この障害の内、モーダルノイズや
歪などに関してはシングルモードファイバ（以下、SM
F）の使用が有効である。
しかし、SMFを使用しても、ファイバ端面からの反射光
が直接LDに戻ったり、ファイバ端面間で多重反射を起こ
したりして、伝送特性は必ずしも良くはならない。
が直接LDに戻ったり、ファイバ端面間で多重反射を起こ
したりして、伝送特性は必ずしも良くはならない。
この反射光の発生を防ぐ目的で、低反射型の光コネクタ
（端面斜め研磨コネクタ、PC（Physical Contact）コネ
クタ等）を用いたものがある。斜め研磨コネクタは、コ
ネクタ先端を斜め研磨することにより、ファイバ端面で
の反射によってファイバ内を逆方向に伝搬しLDに再注入
される光をなくそうとするものであり、その結果とし
て、伝送特性を良くしようとするものである（特開昭和
58-43413号公報参照）。また、PCコネクタとは、コネク
タ先端を球凸面研磨することでファイバコア同士を物理
的に接触させて反射を無くそうとするものである。
（端面斜め研磨コネクタ、PC（Physical Contact）コネ
クタ等）を用いたものがある。斜め研磨コネクタは、コ
ネクタ先端を斜め研磨することにより、ファイバ端面で
の反射によってファイバ内を逆方向に伝搬しLDに再注入
される光をなくそうとするものであり、その結果とし
て、伝送特性を良くしようとするものである（特開昭和
58-43413号公報参照）。また、PCコネクタとは、コネク
タ先端を球凸面研磨することでファイバコア同士を物理
的に接触させて反射を無くそうとするものである。
また、従来、一般的に、ここで使用されるLDとしては、
シングルモード発振するものよりもマルチモード発振す
るものの方が干渉効果が少なくなるため、良好な伝送特
性が得られるものと考えられていた。
シングルモード発振するものよりもマルチモード発振す
るものの方が干渉効果が少なくなるため、良好な伝送特
性が得られるものと考えられていた。
発明が解決しようとする問題点 従来例で示した様に、ファイバ端面からの反射光を抑え
る方法として低反射型の光コネクタを用いた場合には、
LDに戻るコネクタからの反射光（いわゆる、遠端反射
光）を抑圧することができる。この時、光源として普通
のファブリーペロー型レーザダイオード（以下、FP−L
D）を用いた場合には、LDとファイバを結合するための
光学素子からの反射光（いわゆる、近端反射光）によ
り、ファイバ伝送された光信号のノイズが増えたり、歪
が変動したりした。この変動は、LDモジュールの温度変
動や経年変化によって、伝送信号のC/N劣化や歪の変動
となって現れる。
る方法として低反射型の光コネクタを用いた場合には、
LDに戻るコネクタからの反射光（いわゆる、遠端反射
光）を抑圧することができる。この時、光源として普通
のファブリーペロー型レーザダイオード（以下、FP−L
D）を用いた場合には、LDとファイバを結合するための
光学素子からの反射光（いわゆる、近端反射光）によ
り、ファイバ伝送された光信号のノイズが増えたり、歪
が変動したりした。この変動は、LDモジュールの温度変
動や経年変化によって、伝送信号のC/N劣化や歪の変動
となって現れる。
また、SMFと低反射型のコネクタを用いた伝送系におい
ては、伝送信号の特性（C/Nや歪）に近端反射光が、ど
の程度影響を及ぼすのか、その影響を抑圧する手段とし
てどの様な方法を取れば良いのかが不明であった。
ては、伝送信号の特性（C/Nや歪）に近端反射光が、ど
の程度影響を及ぼすのか、その影響を抑圧する手段とし
てどの様な方法を取れば良いのかが不明であった。
本発明は上記問題点を解消し高性能の光ファイバ伝送を
可能にするものである。
可能にするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、光源として周波数多重された信号で変調され
る分布帰還型レーザダイオード（以下、DFB−LD）を用
いる光送信器と、ファイバ間の結合に用いる低反射型の
光コネクタを有するSMFと、ファイバ出射端面をファイ
バ軸に対して斜めにして受光素子と結合する機構を有し
た光受信器とから構成するものである。
る分布帰還型レーザダイオード（以下、DFB−LD）を用
いる光送信器と、ファイバ間の結合に用いる低反射型の
光コネクタを有するSMFと、ファイバ出射端面をファイ
バ軸に対して斜めにして受光素子と結合する機構を有し
た光受信器とから構成するものである。
作 用 本発明は、伝送路としてSMFを用いることで、モーダル
ノイズやモーダル歪を生じないようにし、かつ、そのフ
ァイバ同士の結合に低反射型のコネクタを用いることで
端面からの反射光がLDに戻るのを防ぐと同時にファイバ
端面間での多重反射を減少させ、かつ、光源にDFB−LD
を用いることで、近端反射の影響が少ない、非常に安定
で、かつ、低ノイズなファイバ伝送を可能にするもので
ある。
ノイズやモーダル歪を生じないようにし、かつ、そのフ
ァイバ同士の結合に低反射型のコネクタを用いることで
端面からの反射光がLDに戻るのを防ぐと同時にファイバ
端面間での多重反射を減少させ、かつ、光源にDFB−LD
を用いることで、近端反射の影響が少ない、非常に安定
で、かつ、低ノイズなファイバ伝送を可能にするもので
ある。
実施例 本発明の実施例における光信号伝送装置の基本構成を示
す概略図を第１図にしめす。光送信器１の光源としては
DFB−LD3を用いており、この出力を結合用光学系４を介
して、SMF2に結合しており、この部分をLDモジュール５
と言う。伝送される入力信号６は、増幅器７で増幅さ
れ、加算部９でLDのバイアス電流を発生する定電流源８
の電流と加算され、DFB−LDに印可される。LDモジュー
ル５の出力SMF2には、端面が斜めに研磨された光コネク
タ10がスプライスされている。これと、対になる端面斜
め研磨された光コネクタ11とを、アダプタ12により結合
することにより、伝送用SMF14に光を導く。この部分10
〜12が、端面斜めのファイバ同士を結合させる機構13で
ある。
す概略図を第１図にしめす。光送信器１の光源としては
DFB−LD3を用いており、この出力を結合用光学系４を介
して、SMF2に結合しており、この部分をLDモジュール５
と言う。伝送される入力信号６は、増幅器７で増幅さ
れ、加算部９でLDのバイアス電流を発生する定電流源８
の電流と加算され、DFB−LDに印可される。LDモジュー
ル５の出力SMF2には、端面が斜めに研磨された光コネク
タ10がスプライスされている。これと、対になる端面斜
め研磨された光コネクタ11とを、アダプタ12により結合
することにより、伝送用SMF14に光を導く。この部分10
〜12が、端面斜めのファイバ同士を結合させる機構13で
ある。
ここで用いる光コネクタとしては、斜め研磨型の物以外
に、PC型の物でも良い。斜め研磨型の物では、反射光の
抑圧効果が大きく多重反射を起こすことはないが、や
や、結合ロスが大きいと言う欠点がある。一方、PC型で
は、結合ロスは小さいが、斜め研磨に比較してやや反射
光が多いと言う欠点がある。本発明では、どちらの物を
使用しても良い。
に、PC型の物でも良い。斜め研磨型の物では、反射光の
抑圧効果が大きく多重反射を起こすことはないが、や
や、結合ロスが大きいと言う欠点がある。一方、PC型で
は、結合ロスは小さいが、斜め研磨に比較してやや反射
光が多いと言う欠点がある。本発明では、どちらの物を
使用しても良い。
ここで、光送信器に関しては、例えば、DFB−LDにAPC
（Automatic Power Control）や、ATC（Automatic Temp
erature Control）を施せば、安定性が増大することは
言うまでもない。また、斜め端面を有するファイバ同士
の結合機構は、複数個存在しても構わない（PC型でも同
様である）。普通、この部分は、光送信器と伝送用ファ
イバを結合する場合や、スプライスボックス内でファイ
バ同士を結合する場合に使われる。
（Automatic Power Control）や、ATC（Automatic Temp
erature Control）を施せば、安定性が増大することは
言うまでもない。また、斜め端面を有するファイバ同士
の結合機構は、複数個存在しても構わない（PC型でも同
様である）。普通、この部分は、光送信器と伝送用ファ
イバを結合する場合や、スプライスボックス内でファイ
バ同士を結合する場合に使われる。
伝送用ファイバの結合でコネクタを用いない箇所には、
当然融着による永久スプライスがなされるが、この箇所
では反射光の発生が殆ど無く問題を生じない。
当然融着による永久スプライスがなされるが、この箇所
では反射光の発生が殆ど無く問題を生じない。
次に、光受信機15について述べる。受光素子18と結合さ
れるファイバの最終出射端面16は、ファイバ光軸に対し
て斜めになる様に研磨されている。光受信機15は、少な
くとも、この斜め端面を有するファイバ16と受光素子18
からなる光受光部17と受光素子出力信号電流を増幅する
増幅器19とから構成されている。この時、ファイバ端面
と受光素子表面とは並行に配置するのがよい。こうする
事によって、受光素子や、その保護用のガラス表面から
の反射光が、ファイバを逆に伝搬しLDに戻るのを防ぐこ
とができる。この様にして、出力信号20が得られる。
れるファイバの最終出射端面16は、ファイバ光軸に対し
て斜めになる様に研磨されている。光受信機15は、少な
くとも、この斜め端面を有するファイバ16と受光素子18
からなる光受光部17と受光素子出力信号電流を増幅する
増幅器19とから構成されている。この時、ファイバ端面
と受光素子表面とは並行に配置するのがよい。こうする
事によって、受光素子や、その保護用のガラス表面から
の反射光が、ファイバを逆に伝搬しLDに戻るのを防ぐこ
とができる。この様にして、出力信号20が得られる。
ここで、この実施例における光信号の伝送特性を実測し
た結果について述べる。
た結果について述べる。
本発明による伝送装置を用いたとき、伝送された光信号
中のノイズを相対雑音強度（RIN）で表し、DFB−LDのRI
Nのバイアス電流に対する依存性の測定結果を第２図ａ
に示す。第２図には、全く同じ条件で測定した普通のFa
bry-Perot型LD（FP−LD）を光源に用いたときのもの
（第２図ｂ）も示されている。このデータから、DFB−L
Dを光源に用いたときには、LDバイアス電流が変動して
も、伝送信号のC/Nには殆ど変動がないことがわかる。
中のノイズを相対雑音強度（RIN）で表し、DFB−LDのRI
Nのバイアス電流に対する依存性の測定結果を第２図ａ
に示す。第２図には、全く同じ条件で測定した普通のFa
bry-Perot型LD（FP−LD）を光源に用いたときのもの
（第２図ｂ）も示されている。このデータから、DFB−L
Dを光源に用いたときには、LDバイアス電流が変動して
も、伝送信号のC/Nには殆ど変動がないことがわかる。
また、ファイバとの結合状態の変化、即ち、結合用のフ
ァイバ２の先端とDFB−LDとの位置関係の変化によって
も、伝送信号のノイズレベルには変化が生じないことも
確認している。
ァイバ２の先端とDFB−LDとの位置関係の変化によって
も、伝送信号のノイズレベルには変化が生じないことも
確認している。
本発明においては、LDに再注入される反射光は、LDとフ
ァイバとを結合するための光学素子、または、結合用フ
ァイバの先端から生じる、いわゆる、近端反射光のみで
ある。伝送信号のノイズは、この部分での反射光の状態
によって発生するものである。また、歪に関しても、フ
ァイバ端面間での多重反射が生じていないので、ほとん
どはLDモジュール（LDと、結合用光学素子と、SMFから
なる）で発生するものと考えてよい。
ァイバとを結合するための光学素子、または、結合用フ
ァイバの先端から生じる、いわゆる、近端反射光のみで
ある。伝送信号のノイズは、この部分での反射光の状態
によって発生するものである。また、歪に関しても、フ
ァイバ端面間での多重反射が生じていないので、ほとん
どはLDモジュール（LDと、結合用光学素子と、SMFから
なる）で発生するものと考えてよい。
LDのバイアス電流を変化させれば、LD出射光の発振波長
が変化するため、LD出射光と、近端反射光の位相差が変
化することになる。また、LDと結合用ファイバの位置関
係を変化させたときも、同様に位相差を変化させた事に
なる。この時、ノイズレベルに変動を生じないと言うこ
とは、例えば、経年変化等によりLDバイアス電流が増大
したり、LDモジュールに物理的な変形が生じたりして
も、ノイズは変化しないということを示している。
が変化するため、LD出射光と、近端反射光の位相差が変
化することになる。また、LDと結合用ファイバの位置関
係を変化させたときも、同様に位相差を変化させた事に
なる。この時、ノイズレベルに変動を生じないと言うこ
とは、例えば、経年変化等によりLDバイアス電流が増大
したり、LDモジュールに物理的な変形が生じたりして
も、ノイズは変化しないということを示している。
以上の実験結果から、FP−LDを用いたときにはこの反射
光でノイズが発生するが、DFB−LDを光源として用いた
ときには、ノイズは発生しないことが判る。すなわち、
DFB−LDを光源に用いれば、ノイズが小さく、且つ、そ
の変動が殆ど無い安定な伝送が可能になることが判る。
光でノイズが発生するが、DFB−LDを光源として用いた
ときには、ノイズは発生しないことが判る。すなわち、
DFB−LDを光源に用いれば、ノイズが小さく、且つ、そ
の変動が殆ど無い安定な伝送が可能になることが判る。
次に、周波数多重信号を伝送する場合の例を示す。先に
述べた伝送装置は非常に低ノイズ、且つ低歪であるた
め、周波数多重されたアナログ信号を伝送するのに最適
の装置である。第３図にその構成の概略図を示す。21a
〜ｎは、複数の伝送される信号である。この信号を、各
々異なった搬送周波数を有する複数の変調器22a〜ｎで
変調を行い、多重化部23で多重する。この、周波数多重
された信号を、光送信器24に入力する。光送信器24は、
先ほどの実施例で述べたものと同じ物であり、一定のDC
バイアスが加えられたDFB−LDにこの周波数多重された
信号が印可される。この光送信器24、光伝送系25、光受
信器26は、第一図に示されたものと同じである。光受信
器26で受信された信号は、その後、周波数分離部27で多
重信号が搬送周波数毎に分離され、復調器28a〜ｎによ
り復調され、元の信号としての出力信号29a〜ｎを得
る。
述べた伝送装置は非常に低ノイズ、且つ低歪であるた
め、周波数多重されたアナログ信号を伝送するのに最適
の装置である。第３図にその構成の概略図を示す。21a
〜ｎは、複数の伝送される信号である。この信号を、各
々異なった搬送周波数を有する複数の変調器22a〜ｎで
変調を行い、多重化部23で多重する。この、周波数多重
された信号を、光送信器24に入力する。光送信器24は、
先ほどの実施例で述べたものと同じ物であり、一定のDC
バイアスが加えられたDFB−LDにこの周波数多重された
信号が印可される。この光送信器24、光伝送系25、光受
信器26は、第一図に示されたものと同じである。光受信
器26で受信された信号は、その後、周波数分離部27で多
重信号が搬送周波数毎に分離され、復調器28a〜ｎによ
り復調され、元の信号としての出力信号29a〜ｎを得
る。
この時、どの程度の伝送が可能かを以下に述べる。第４
図に、RINをパラメータにしたときの、受光パワーに対
する伝送信号１チャンネル当りのC/Nを示す。図中、実
線は計算値であり、×印は実測値である（チャンネル当
りの光変調度が0.1、AM-VSB変調によるTV放送波で、チ
ャンネル当りの帯域4.2MHzのとき）。この図から、RIN
の小さなものでは、近距離伝送時（受光パワーが大きい
時）に大きなC/Nが得られることが判る。本実施例にお
ける伝送信号のRINの値は、150dB/Hzを安定に得ること
ができる。そのため、本装置を用いれば、16チャンネル
のTV放送波をC/N:48dBで5km伝送することができる。ま
た、FM-FDMされた信号を伝送する場合には評価S/N:55dB
で、32chを10km程度伝送することができる事が判ってい
る。
図に、RINをパラメータにしたときの、受光パワーに対
する伝送信号１チャンネル当りのC/Nを示す。図中、実
線は計算値であり、×印は実測値である（チャンネル当
りの光変調度が0.1、AM-VSB変調によるTV放送波で、チ
ャンネル当りの帯域4.2MHzのとき）。この図から、RIN
の小さなものでは、近距離伝送時（受光パワーが大きい
時）に大きなC/Nが得られることが判る。本実施例にお
ける伝送信号のRINの値は、150dB/Hzを安定に得ること
ができる。そのため、本装置を用いれば、16チャンネル
のTV放送波をC/N:48dBで5km伝送することができる。ま
た、FM-FDMされた信号を伝送する場合には評価S/N:55dB
で、32chを10km程度伝送することができる事が判ってい
る。
周波数多重信号の伝送に関しては、例えば、TV放送波を
受信して伝送する場合なども考えられるが、このとき
は、アンテナ出力を直接光送信器に入力すれば良い。ま
た、CATV等で使用することも出来、この場合は、CATVの
同軸線の部分を、この光送信装置で置き換えることがで
きる。この場合には、無中継で長距離伝送することが可
能となる。
受信して伝送する場合なども考えられるが、このとき
は、アンテナ出力を直接光送信器に入力すれば良い。ま
た、CATV等で使用することも出来、この場合は、CATVの
同軸線の部分を、この光送信装置で置き換えることがで
きる。この場合には、無中継で長距離伝送することが可
能となる。
発明の効果 以上述べた様に本発明を用いる事によって、ノイズ、歪
ともに小さく、周囲温度の変動やバイアス電流の変動に
よって伝送信号の特性の変化が殆ど発生しない、非常に
伝送特性の良い、安定した光伝送装置が提供される。こ
れは、例えば、TV放送波なら、16チャンネル程度の伝送
を行うに十分な特性である。本発明の伝送装置を用いれ
ば、チャンネル当りの伝送コストの小さな伝送が可能と
なるので、CATV等に応用すれば、非常に効率的な光ファ
イバ伝送が可能となる。
ともに小さく、周囲温度の変動やバイアス電流の変動に
よって伝送信号の特性の変化が殆ど発生しない、非常に
伝送特性の良い、安定した光伝送装置が提供される。こ
れは、例えば、TV放送波なら、16チャンネル程度の伝送
を行うに十分な特性である。本発明の伝送装置を用いれ
ば、チャンネル当りの伝送コストの小さな伝送が可能と
なるので、CATV等に応用すれば、非常に効率的な光ファ
イバ伝送が可能となる。
第１図は本発明の一実施例の光信号伝送装置の基本構成
を示す概略図、第２図はDFB−LDと、FP−LDとの伝送光
信号のノイズの実測図、第３図は周波数多重信号伝送の
時の装置構成図、第４図は受光パワー対C/N特性図であ
る。 １……光送信器、３……DFB−LD、５……LDモジュー
ル、10、11……斜め研磨コネクタ、13……ファイバ結合
機構、14……伝送用ファイバ、15……光受信器、16……
ファイバ出射端、17……受光部、18……受光素子。
を示す概略図、第２図はDFB−LDと、FP−LDとの伝送光
信号のノイズの実測図、第３図は周波数多重信号伝送の
時の装置構成図、第４図は受光パワー対C/N特性図であ
る。 １……光送信器、３……DFB−LD、５……LDモジュー
ル、10、11……斜め研磨コネクタ、13……ファイバ結合
機構、14……伝送用ファイバ、15……光受信器、16……
ファイバ出射端、17……受光部、18……受光素子。
フロントページの続き (72)発明者 宇野 智昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−22311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−80810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−43413（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−181（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−58446（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】光源として複数の振幅変調され周波数多重
された信号で直接輝度変調される分布帰還型レーザダイ
オードと、受光素子と、前記分布帰還型レーザダイオー
ドと前記受光素子とを光結合する光伝送路を構成するシ
ングルモードファイバ及び低反射型光コネクタとを具備
し、前記シングルモードファイバの出射端面をファイバ
軸に対して斜めにして前記受光素子と結合するように構
成してなる光信号伝送装置。 - 【請求項２】低反射型の光コネクタは端面斜め研磨され
たコネクタである特許請求の範囲第１項記載の光信号伝
送装置。 - 【請求項３】低反射型の光コネクタはPC型の光コネクタ
である特許請求の範囲第１項記載の光信号伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62052523A JPH0672969B2 (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 光信号伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62052523A JPH0672969B2 (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 光信号伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63218909A JPS63218909A (ja) | 1988-09-12 |
| JPH0672969B2 true JPH0672969B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=12917104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62052523A Expired - Lifetime JPH0672969B2 (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 光信号伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672969B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4905253A (en) * | 1989-01-27 | 1990-02-27 | American Telephone And Telegraph Company | Distributed Bragg reflector laser for frequency modulated communication systems |
| US4908833A (en) * | 1989-01-27 | 1990-03-13 | American Telephone And Telegraph Company | Distributed feedback laser for frequency modulated communication systems |
| JPH10319278A (ja) * | 1997-05-16 | 1998-12-04 | Nec Corp | 光結合回路 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54181A (en) * | 1977-06-01 | 1979-01-05 | Nec Corp | Position controller |
| JPS5843413A (ja) * | 1981-09-08 | 1983-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光伝送装置 |
| JPS6058446A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-04 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 無機充填剤含有ポリプロピレン組成物 |
| JPS6080810A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | 光受光素子モジユ−ル |
| JPS6122311A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｌｄアナログ光伝送装置 |
-
1987
- 1987-03-06 JP JP62052523A patent/JPH0672969B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63218909A (ja) | 1988-09-12 |
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